第二檢測(cè)信號(hào))反饋給控制模塊14，判斷第二步進(jìn)電機(jī)9的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度是否與控制脈沖一致，如果不一致，控制模塊14則重新發(fā)出控制脈沖，直至第二步進(jìn)電機(jī)9的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度與控制脈沖相一致。避免由于第二步進(jìn)電機(jī)9失步導(dǎo)致的對(duì)金屬棒缺陷軸向定位錯(cuò)誤。然后，控制模塊14向第一步進(jìn)電機(jī)I發(fā)出控制脈沖，第一步進(jìn)電機(jī)I在接收控制脈沖后進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)第一光電編碼8轉(zhuǎn)動(dòng)以及金屬棒4繞自身中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。第一光電編碼器8檢測(cè)第一步進(jìn)電機(jī)I的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并將檢測(cè)結(jié)果(即第一檢測(cè)信號(hào))反饋給控制模塊14，判斷第一步進(jìn)電機(jī)I的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度是否與控制脈沖一致，如果不一致，控制模塊14則重新發(fā)出控制脈沖，直至第一步進(jìn)電機(jī)I的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度與控制脈沖相一致。防止由于第一步進(jìn)電機(jī)I失步導(dǎo)致的對(duì)金屬棒4缺陷徑向定位錯(cuò)誤。當(dāng)?shù)谝徊竭M(jìn)電機(jī)I和第二步進(jìn)電機(jī)9的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度都與控制脈沖一致后，超聲探頭13發(fā)射和/或接收超聲波，開始對(duì)金屬棒4進(jìn)行檢測(cè)。
[0048]在上述的檢測(cè)裝置中，第一固定部件2、第二固定部件7的具體形式?jīng)]有嚴(yán)格限定，只要能夠使金屬棒4在檢測(cè)過(guò)程中保持穩(wěn)定即可。同時(shí)，第一固定部件2的中心和第二固定部件7的中心的連線要與金屬棒4的中心軸重合，保證金屬棒4的同軸度。圖2和圖3中所示的第一固定部件2為三爪卡盤；第二固定部件7為頂尖，即具有尖部的固定部件。
[0049]在上述的檢測(cè)裝置中還包括連接板12，所述連接板12安裝在第一滑軌10上，所述超聲波檢測(cè)部件通過(guò)所述連接版12與第一滑軌10連接。第二步進(jìn)電機(jī)8通過(guò)帶動(dòng)連接板12在第一滑軌10上移動(dòng)來(lái)帶動(dòng)超聲波檢測(cè)部件鹽金屬棒4長(zhǎng)度方向移動(dòng)。
[0050]圖2和圖3所示的超聲檢測(cè)裝置中設(shè)置了兩個(gè)超聲探頭，即第一超聲探頭131以及第二超聲探頭132，第一超聲探頭131和第二超聲探頭132相對(duì)設(shè)置，分別位于金屬棒4的兩側(cè)，第一超聲探頭131的中心和第二超聲探頭132的中心的連線與第一固定部件2用于與被測(cè)金屬棒第一端41連接的部位的中心和第二固定部件7用于與被測(cè)金屬棒第二端42連接的部位的中心的連線垂直。且第一超聲探頭131和第二超聲探頭132為具有發(fā)射超聲波和接收超聲波功能的超聲探頭，即收發(fā)一體的超聲探頭。這樣設(shè)置超聲探頭，使本實(shí)用新型的超聲檢測(cè)裝置可以實(shí)現(xiàn)金屬棒缺陷檢測(cè)的三維化、數(shù)量化以及自動(dòng)化，具體過(guò)程如下:
[0051]第二步進(jìn)電機(jī)9接收控制脈沖后轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，帶動(dòng)超聲波檢測(cè)部件沿金屬棒4長(zhǎng)度方向移動(dòng)相應(yīng)的距離，使第一超聲探頭131和第二超聲探頭132定位在金屬棒4的某一剖面處。如果檢測(cè)到第二步進(jìn)電機(jī)9發(fā)生了失步，則由控制模塊14重新發(fā)出控制脈沖。然后，第一步進(jìn)電機(jī)I接收控制脈沖并轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，帶動(dòng)卡盤2旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，金屬棒4也隨之繞自身中心軸旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度。如果檢測(cè)到第一步進(jìn)電機(jī)I發(fā)生了失步，則由控制模塊14重新發(fā)出控制脈沖。此時(shí)，第一超聲探頭131和第二超聲探頭132分別發(fā)射和接收超聲波，當(dāng)金屬棒4相對(duì)起始位置旋轉(zhuǎn)180°后，完成對(duì)該剖面一個(gè)圓周360°的檢測(cè)。得到金屬棒4的二維徑向剖面缺陷輪廓。當(dāng)對(duì)一個(gè)二維徑向剖面完成掃描后，第二步進(jìn)電機(jī)9再接收控制脈沖并轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，帶動(dòng)超聲波檢測(cè)部件沿金屬棒4長(zhǎng)度方向移動(dòng)相應(yīng)的距離，從而使第一超聲探頭131和第二超聲探頭132定位在金屬棒4的下一剖面處，得到另一個(gè)金屬棒4 二維徑向剖面缺陷輪廓。將每個(gè)二維的徑向剖面輪廓與其對(duì)應(yīng)的金屬棒4長(zhǎng)度方向的位置關(guān)系通過(guò)數(shù)據(jù)處理軟件，分析得到整個(gè)金屬棒4的三維缺陷圖像，從而實(shí)現(xiàn)金屬棒4缺陷檢測(cè)的三維化、數(shù)量化。
[0052]在上述的檢測(cè)裝置中，第二固定部件7通過(guò)滑塊6安裝在第二滑軌5上，第二滑軌5與第一滑軌10平行。滑塊6可以在第二滑軌5上滑動(dòng)，從而帶動(dòng)第二固定部件7在第二滑軌5上移動(dòng)，依據(jù)金屬棒4的長(zhǎng)短，調(diào)節(jié)第二固定部件7與第一固定部件2之間的距離，使金屬棒4被固定。
[0053]在上述的檢測(cè)裝置中，第一滑軌10上還設(shè)置有光電控制限位開關(guān)15，用于限制所述連接板12的移動(dòng)范圍。光電控制限位開關(guān)15的數(shù)量為2，它們的位置根據(jù)金屬棒4測(cè)試的長(zhǎng)度范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)，分別安裝在金屬棒4測(cè)試的起始和結(jié)束位置，通過(guò)限制連接板12的移動(dòng)范圍進(jìn)而控制超聲波檢測(cè)部件的移動(dòng)范圍。
[0054]在上述的檢測(cè)裝置中還包括底座16，所述第一滑軌10、第一步進(jìn)電機(jī)I以及第二步進(jìn)電機(jī)9等都安裝在底座16上，便于檢測(cè)裝置的整體移動(dòng)。
[0055]在上述的檢測(cè)裝置中，耦合水供水裝置3的具體形式?jīng)]有嚴(yán)格限定，只要能保證超聲檢測(cè)過(guò)程中超聲探頭13和金屬棒4之間有充足的耦合水即可。圖2和圖3所示的耦合水供水裝置3包括箱體、箱體內(nèi)部的水槽和箱體內(nèi)部的水泵；水泵將箱體內(nèi)的水輸送到水槽中，進(jìn)行超聲檢測(cè)時(shí)，水槽內(nèi)的水浸沒超聲探頭13與被測(cè)金屬棒4，在金屬棒4局部被檢測(cè)的部分實(shí)現(xiàn)全浸入式水耦合。在檢測(cè)過(guò)程中，耦合水與超聲探頭13、金屬棒4之間處于相對(duì)靜止的狀態(tài)，在耦合水用量少、裝置體積小的前提下實(shí)現(xiàn)充分耦合。
[0056]綜上，本實(shí)用新型實(shí)施例的金屬棒缺陷超聲無(wú)損檢測(cè)裝置在工作時(shí)，光電編碼器會(huì)對(duì)與其同軸安裝的步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)情況進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果反饋給控制模塊，從而使步進(jìn)電機(jī)、光電編碼器以及控制模塊形成了一個(gè)閉環(huán)的控制系統(tǒng)。如果步進(jìn)電機(jī)發(fā)生失步現(xiàn)象，控制模塊在接收到光電編碼器反饋的檢測(cè)結(jié)果后會(huì)重新發(fā)出控制脈沖，避免了由于步進(jìn)電機(jī)失步導(dǎo)致的對(duì)金屬棒缺陷位置定位不準(zhǔn)確的問(wèn)題，提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確度。
[0057]以上所述僅是為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，并不用以限制本實(shí)用新型。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于檢測(cè)金屬棒的超聲無(wú)損檢測(cè)裝置，包括:用于固定被測(cè)金屬棒的第一端的第一固定部件(2)，用于固定被測(cè)金屬棒的第二端的第二固定部件(7)，以及位于第一固定部件(2)和第二固定部件(7)之間的超聲波檢測(cè)部件； 所述超聲波檢測(cè)部件包括用于發(fā)射和/或接收超聲波的超聲探頭(13)以及用于向超聲探頭和被測(cè)金屬棒之間提供耦合水的耦合水供水裝置(3); 其特征在于， 所述檢測(cè)裝置還包括第一滑軌(10)、第一步進(jìn)電機(jī)(I)、第二步進(jìn)電機(jī)(9)、第一光電編碼器(8)，第二光電編碼器(11)以及控制模塊(14); 所述第一步進(jìn)電機(jī)(I)，與所述第一固定部件(2)連接，用于驅(qū)動(dòng)被測(cè)金屬棒繞自身中心軸旋轉(zhuǎn)； 所述第二步進(jìn)電機(jī)(9)，與用于引導(dǎo)所述超聲波檢測(cè)部件沿被測(cè)金屬棒的長(zhǎng)度方向移動(dòng)的所述第一滑軌(10)連接，用于驅(qū)動(dòng)所述超聲波檢測(cè)部件沿被測(cè)金屬棒的長(zhǎng)度方向移動(dòng)； 所述第一光電編碼器(8)，與所述第一步進(jìn)電機(jī)(I)同軸安裝；用于檢測(cè)第一步進(jìn)電機(jī)(I)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，獲得第一檢測(cè)信號(hào)，并將所述第一檢測(cè)信號(hào)發(fā)出； 所述第二光電編碼器(11)，與所述第二步進(jìn)電機(jī)(9)同軸安裝；用于檢測(cè)第二步進(jìn)電機(jī)(9)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，獲得第二檢測(cè)信號(hào)，并將所述第二檢測(cè)信號(hào)發(fā)出； 所述控制模塊(14)，用于接收第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)，并向所述第一步進(jìn)電機(jī)(I)和/或所述第二步進(jìn)電機(jī)(9)發(fā)出控制信號(hào)以控制所述第一步進(jìn)電機(jī)(I)和/或所述第二步進(jìn)電機(jī)(9)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置還包括連接板(12)，所述連接板(12)安裝在第一滑軌(10)上，所述超聲波檢測(cè)部件通過(guò)所述連接版(12)與第一滑軌(10)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述超聲探頭(13)包括第一超聲探頭(131)以及第二超聲探頭(132)，所述第一超聲探頭(131)和所述第二超聲探頭(132)相對(duì)設(shè)置，所述第一超聲探頭(131)的中心和第二超聲探頭(132)的中心的連線與所述第一固定部件(2)用于與被測(cè)金屬棒第一端連接的部位的中心和所述第二固定部件(7)用于與被測(cè)金屬棒第二端連接的部位的中心的連線垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一超聲探頭(131)和第二超聲探頭(132)為具有發(fā)射超聲波和接收超聲波功能的超聲探頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第二固定部件(7)通過(guò)滑塊(6)安裝在第二滑軌(5)上，所述第二滑軌(5)與所述第一滑軌(10)平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一滑軌(10)上還設(shè)置有光電控制限位開關(guān)(15)，用于根據(jù)被測(cè)金屬棒的長(zhǎng)度限制所述連接板(12)的移動(dòng)范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置還包括底座(16)，所述第一滑軌(10)、第一步進(jìn)電機(jī)⑴以及第二步進(jìn)電機(jī)(9)安裝在底座(16)上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于檢測(cè)金屬棒的超聲無(wú)損檢測(cè)裝置，屬于超聲無(wú)損檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域。該檢測(cè)裝置包括：第一固定部件(2)、第二固定部件(7)，以及位于第一固定部件(2)和第二固定部件(7)之間的超聲波檢測(cè)部件；所述超聲波檢測(cè)部件包括超聲探頭(13)以及耦合水供水裝置(3)；所述檢測(cè)裝置還包括第一滑軌(10)、第一步進(jìn)電機(jī)(1)、第二步進(jìn)電機(jī)(9)、第一光電編碼器(8)，第二光電編碼器(11)以及控制模塊(14)。光電編碼器檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況并將檢測(cè)結(jié)果反饋給控制模塊，避免了由于步進(jìn)電機(jī)失步造成的對(duì)金屬棒缺陷位置定位不準(zhǔn)確的問(wèn)題，提高金屬棒缺陷檢測(cè)準(zhǔn)確度。
【IPC分類】G01N29-265, G01N29-04
【公開號(hào)】CN204374150
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520064697
【發(fā)明人】黃剛, 張劍平, 王曉慧, 王華杰
【申請(qǐng)人】太原工業(yè)學(xué)院
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日